Question

在不計繩重和摩擦的情況下，利用一滑輪組勻速提升物體，下表是在利用該滑輪組將一物體勻速提升到一定高度時采集到的信息．

物體所受 重力G/N	作用在繩子自由端的拉力F/N	滑輪組做的 有用功W有用/J	拉力做的 總功W總/J
500	200	1000	1200

根據上述信息通過計算可以確定該滑輪組提起物體的繩子段數為

3

；滑輪組的機械效率為

83.3%

；若用該滑輪組提升800N的物體時，它的機械效率將

變大

（填寫變化情況）；用該滑輪組將重為800N的物體以0.1m/s 的速度勻速提升，則拉力做功的功率為

30

W．

Answer 1

分析：滑輪組在不計繩重和摩擦的情況下，只有克服動滑輪的重力而產生的額外功，動滑輪由幾股繩子承擔，拉力就是物體重力和動滑輪總重的幾分之一，結合機械效率的公式η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

、F=

1

3

（G_物+G_動）和功率的計算公式P=

W總

t

=

F′s

t

=F′v來求解．

解答：解：（1）利用該滑輪組將一物體勻速提升到一定高度時采集到的信息可知：
∵η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

∴繩子段數：
n=

G×W總

F×W有用

=

500N×1200J

200N×1000J

=3；
（2）滑輪組的機械效率：
η=

W有用

W總

×100%=

1000J

1200J

×100%≈83.3%；
（3）若用該滑輪組提升800N的物體時，根據公式η=

W有用

W總

=

W有用

W有用+W額

可知，滑輪組的額外功相同時，增大物重，做的有用功將增大，它的機械效率將變大；
（4）利用該滑輪組將一物體勻速提升到一定高度時采集到的信息可知：在不計繩重和摩擦的情況下，
使用該滑輪組，有三股繞線，則：
∵F=

1

3

（G_物+G_動）
∴G_動=3F-G_物=3×200N-500N=100N．
當用該滑輪組提升800N的物體時：
拉力F′=

1

3

（G_物′+G_動）=

1

3

×（800N+100N）=300N．
拉力做功的功率：
P=

W總

t

=

F′s

t

=F′v=300N×0.1m/s=30W．
故答案為：3；83.3%；變大；30．

點評：此題主要考查機械效率、拉力和功率的計算公式的理解和掌握，熟練應用公式F=

1

3

（G_物+G_動）是解決此題的關鍵，對功率的公式會變形應用，代入數據和答案必須有數值和單位．